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【DT半导体】获悉，在半导体材料领域，新一代半导体材料正蓄势待发，从硅基时代到宽禁带材料的崛起，每一次技术突破都在重塑产业格局。如今，以氧化镓、金刚石、氮化铝为代表的新一代半导体材料，正凭借颠覆性性能掀起新的革命浪潮。其中，金刚石以“性能天花板”，成为行业关注焦点。
氧化镓作为超宽禁带半导体材料，禁带宽度达 4.9eV，高于碳化硅和氮化镓，具备抗辐照、抗高温、高击穿场强等特性，使其在功率器件领域，如智能电网、新能源汽车充电桩和逆变器等方面展现出巨大潜力。
最新突破：2025 年 3 月，杭州镓仁半导体采用自主研发的铸造法，成功制备全球首颗 8 英寸氧化镓单晶，突破了大尺寸制备的技术瓶颈。并于今日宣布又一重大突破，成功制备了全球首款8英寸（200mm）氧化镓晶圆衬底。我国第四代半导体氧化镓晶圆衬底率先迈入8英寸时代，不仅填补了全球氧化镓产业空白，更标志着我国在该领域实现从跟跑到领跑的跨越。
氮化铝同样是超宽禁带半导体材料的重要成员，禁带宽度高达 6.2eV，在深紫外光电器件方面潜力巨大。其高击穿电场强度、极高热导率以及出色的化学和热稳定性，使其在电力电子、微波射频、航空航天等领域应用广泛。例如，在电网级应用中，氮化铝衬底可减小系统尺寸并增强控制能力；在微波射频领域，氮化铝平台器件可解决射频器件热管理难题。
最新突破：
我国奥趋光电已成功开发3英寸氮化铝单晶衬底，并具备量产能力，其深紫外（UVC）光透过率高达83%，适用于深紫外LED、激光器、高功率电子器件等领域。
德国弗劳恩霍夫集成系统与器件技术研究所成功制备低缺陷密度氮化铝外延层；美国 Crystal IS 开发出3英寸、4 英寸氮化铝单晶衬底样片。
金刚石，性能天花板
金刚石作为超宽禁带半导体材料，性能堪称 “天花板”。其禁带宽度高达 5.45eV，热导率极高，室温下可达 2200W/(m・K)，是硅的 13 倍，还具有高击穿电场强度和抗辐照等优点。在电子信息领域，金刚石基高频、高功率器件可用于 5G 和 6G 通信基站；在能源领域，可用于电动汽车电池管理系统和光伏逆变器；在航空航天领域，是制造高性能雷达、卫星通信设备的关键材料。
我国在金刚石研究方面取得突破，黄河旋风与华为合作开发热导率超 2000W/m・K 的多晶金刚石热沉片，用于 5G 基站和 AI 芯片散热，北方华创布局新一代半导体材料设备研发，为金刚石半导体器件制造提供支持。
最新突破：
近日，西安电子科技大学郝跃院士团队再次传来重磅消息！张进成教授、张金风教授研究组在超宽禁带半导体金刚石功率器件领域取得突破性进展。
上海征世科技股份有限公司宣布在单晶金刚石散热片领域取得重大突破，成功研发出尺寸达30 mm×55 mm的单晶金刚石散热片，接着宣布成功研发出2英寸（1英寸=2.54 cm）单晶金刚石晶圆。
吉林大学与中山大学联合团队在Nature Materials发表研究，成功合成了六方金刚石块材，其硬度和热稳定性均优于传统立方金刚石，有望拓展金刚石在极端环境下的应用。
上海交通大学沈彬教授课题组在高性能磨粒领域取得了重要进展。通过石墨烯以共价键界面装甲金刚石磨粒，首次实现了传统磨粒物理性能极限的突破。
日本住友电气工业公司宣布，与大阪公立大学共同在直径两英寸的多晶金刚石（PCD）基板上成功制作出氮化镓（GaN）晶体管，将其热阻降至硅（Si）的1/4、碳化硅（SiC）的1/2。
日本EDP公司表示成功研制出全球最大尺寸的单晶金刚石衬底，尺寸达到了32×31.5mm。 日本Orbray公司表示开发出了自立单晶（111）金刚石衬底的生产技术，尺寸为 20mm × 20mm。
从 “硬科技” 到 “黑科技”，半导体材料的迭代从未停歇。金刚石以其不可替代的综合性能，正成为下一代电子器件的 “顶梁柱”。随着中国企业在 8 英寸氧化镓、金刚石热沉片等领域的突破，我们有望在这场全球竞赛中占据主导地位，为智能时代奠定坚实基础。
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